УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к области испытательной техники, предназначенной для определения коррозийно-механических свойств материалов, а именно к устройствам для испытания на растяжение при различных скоростях нагружения.

Известно устройство для коррозийно-механических испытаний материалов при растяжении с постоянной скоростью.

Недостатком этих устройств является малая результирующая величина перемещения при большом нагревательном элементе и наличии клина с целью увеличения перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является установка для испытания образцов на прочность при растяжении, содержащая тепловой нагреватель, выполненный из двух частей по длине, материалы которых имеют отличные друг от друга коэффициенты теплового расширения.

Недостатком известного решения является необходимость периодического отключения нагревательного устройства для продолжения дальнейшего увеличения перемещения испытуемого образца, ступенчатость его нагружения.

Цель изобретения повышение компактности нагревательного устройства и расширение его технических возможностей, бесступенчатость регулирования малых скоростей в широком диапазоне и больших перемещений активного захвата до разрушения испытуемого образца.

Цель достигается тем, что установка для испытания материалов на растяжение, содержащая станину, установленные на ней механизм нагружателя, выполненный в виде ходового винта с двумя гайками на конце и механизмами их вращения, двух установленных коаксиально винту втулок и нагревателя, установленного в одной из последних, и механизм нагружения,выполненный в виде двух захватов для образца, один из которых закреплен на свободном конце ходового винта, и двух конечных выключателей, и снабжена дополнительным механизмами нагружателя, выполненным аналогично основному и установленным соосно с ним, и кронштейнами с указателями перемещений, каждый из которых закреплен на соответствующем захвате и предназначен для взаимодействия с одним из конечных выключателей, станина выполнена с двумя траверсами, каждый механизм нагружателя установлен на соответствующей траверсе, а на свободном конце ходового винта дополнительного механизма нагружателя закреплен второй захват образца.

На чертеже представлена схема установки. Она содержит станину в виде рамы 1, два одинаковых нагружателя 2 и 3, каждый из которых содержит внутреннюю втулку 4, наружную втулку с электронагревательным элементом 5, выполненных в виде блока с намотанными гибкими тягами двух гаек 6 и 7, соединенных соответственно через отклоняющие блоки 8, 9 с грузами 10 и 11, ходовой винт 12, траверсы верхнюю 13 и нижнюю 14, захваты 15 и 16 испытуемого образца 17, ходовой винт 18 нижнего нагружателя, кронштейны с указателями перемещений 19 и 20 ходовых винтов соответственно 12 и 18, конечные выключатели 21 и 22.

Установка работает следующим образом. Образец 17, закрепленный концами в верхнем 15 и нижнем 16 захвата соответственно ходовых винтов 12 и 18, под действием подвода тепла к наружной втулке 5 и ее удлинения растягивается при перемещении верхнего захвата 15 в верхнем направлении. При достижении заданной величины перемещения верхнего захвата 15 сработает конечный выключатель 21 под действием указателя перемещения 19, и верхний нагружатель 2 отключается, а нижний нагружатель 3 включается.

В процессе удлинения втулки 5 перемещается ходовый винт 12 вместе с гайкой 6. Освобожденная от нагрузки гайка 6, соединенная гибкой тягой с грузом 10, автоматически подкручивается до соприкосновения с внутренней втулкой 4 и фиксирует перемещение ходового винта 12. При отключенном верхнем нагревателе втулка 5 с уменьшением температуры укорачивает длину, освобождает от нагрузки верхнюю гайку 7 до образования зазора, который автоматически выбирается путем подкручивания под действием гибкой тяги и груза 11 и фиксирует положение ходового винта. Верхний нагреватель после охлаждения автоматически готов повторить цикл при подводе тепла к нагревательному элементу 5. Последовательно чередуясь, включается нижний нагружатель и при достижении заданной величины перемещения нижнего захвата 16 сработает конечный выключатель 22 под действием нижнего указателя перемещений 20 и отключается нижний нагружатель 3, а верхний нагружатель 2 включается. Полный цикл завершен и установка вновь его повторяет.

Процесс непрерывного удлинения образца возможен при большей скорости охлаждения и меньшей скорости нагревания.

В данной установке нет необходимости в больших размерах нагреваемого нагружателя. Установка компактна, величина перемещения ограничивается размерами рамы станины и резьбовых частей ходовых винтов двух нагружателей.

Сущность изобретения: установка содержит станину с двумя траверсами, двумя механизмами нагружателя 2 и 3, каждый из которых установлен на соответствующей траверсе. Каждый механизм нагружателя выполнен в виде ходового винта 12 с двумя гайками 6 и 7 на конце и механизмами их вращения, двух установленных коаксиально винту втулок и нагревателя 5 в одной из них. Установка содержит также механизм нагружения в виде двух захватов 15 и 16 для образца 17. Один захват закреплен на свободном конце ходового винта 12. Установка содержит также кронштейн с указателями перемещений 19, каждый из которых закреплен на соответствующем захвате и предназначен для взаимодействия с одним из конечных выключателей 21 и 22. 1 ил.

Установка для испытания материала на растяжение, содержащая станину, установленные на ней механизм нагружателя, выполненный в виде ходового винта с двумя гайками на конце и механизмами их вращения, двух установленных коаксиально винту втулок и нагревателя, установленного в одной из последних, и механизм нагружения, выполненный в виде двух захватов для образца, один из которых закреплен на свободном конце ходового винта, и двух конечных выключателей, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным механизмом нагружателя, выполненным аналогично основному и установленным соосно с ним, и кронштейнами с указателями перемещений, каждый из которых закреплен на соответствующем захвате и предназначен для взаимодействия с одним из конечных выключателей, станина выполнена с двумя траверсами, каждый механизм нагружателя установлен на соответствующей траверсе, а на свободном конце ходового винта дополнительного механизма нагружателя закреплен второй захват образца.